DCS运行可靠性措施探讨

郭浩

杭州和利时自动化有限公司     浙江省  杭州市  310018

摘要：随着近几年计算机控制水平的不断提高以及科学技术的快速发展，DCS 控制技术也更加成熟。而且DCS 控制系统组态方便，价格便宜，占用面积较小，因此在许多领域都广泛使用，可以说DCS 控制系统的运行和企业的生产经营有直接关系。在实际运行过程中，DCS 控制系统涉及生产运营的多个方面，其运行可靠性也会受到多种因素的影响。因此本文探讨了提高DCS 控制系统可靠性的措施。

        关键词：DCS 控制系统；可靠性；措施分析

  一、主要影响因素

        1.1 DCS系统选型不同造成的影响

        在进行DCS系统选型时，要从安全、方便、全面、简单四个方面进行选型。每个公司的DCS系统大不相同，在进行选择时，应该根据所要控制的目标的特点和需要实现的功能进行研究分析，选择可靠性和安全性，最佳的一款类型，暂且忽视价格，选择最适用的一种。

        1.2 其抗干扰能力造成的影响

        在选择设备时，要选择抗干扰能力较强的DCS系统，DCS系统是否能够成功运行，其可靠性是否能够达到预期值，他的抗干扰能力起着至关重要的作用。在电厂DCS系统运用的周围环境存在着一定的电场和磁场，同时还含有其他的干扰源，这些都会对DCS系统起到一定的干扰作用，导致DCS系统在运行时数据传输发生错误，导致代码混乱，造成数据不准确，如果要保证DCS系统运行时的稳定性，就要摆脱周围环境的干扰，及提高DCS系统的抗干扰能力。 DCS系统的干扰因素主要可以分为噪声源、电磁场以及自身内部具有的干扰。

    二、 DCS的特点

DCS具有较高的灵活性与扩展性，具有先进的过程操作画面(动态流程画面、分组回路画面、总貌画面、报警画面、趋势记录画面等)，具有各种控制功能、运算功能，并能实现工艺参数趋势预测、历史数据显示和各种报警功能。从而实现对工艺生产全过程的集中监视、控制和管理，同时，DCS的各种插卡能够带电插拔、更换，这些特点是常规仪表所不具备的或需要经过复杂的组合才能实现。因此，DCS的应用有广阔的前途，其应用的可靠性问题也越来越为人们所关注。

       三、提高DCS系统可靠性的有效措施

       3.1选用合适的DCS系统类型

        选择DCS系统类型时，在面对两个较为类似的选型时，应当优先选用成套的系统体系，这样方便对所选择的系统类型进行检测和试验，保证其可靠性。同时方便数据对比，依据其他电厂的使用情况，对该数据进行取样。

        3.1.2 DCS选型及注意事项

        （1）经济适用性

        在对DCS进行选择时，要考虑电厂在DCS系统上投资的成本，保障其收益。其次在选择类型时要注意它的适用性，因为每一款DCS都具有擅长的领域，比如说化工、电厂或者炼金等。倾向性不同，在各自适应的领域发挥的功能效果也不同。因此，在DCS选型时，要注意它的经济适用性，保证DCS控制系统得到最大利用率。

        （2）技术全面性

        在进行DCS选型时，还要注重厂家的信誉、售后服务以及使用过程中技术的扩展和系统维修等。同时并不是DCS的系统功能越强越好，而是要选择最合适的。根据电厂的需求和管理模式进行选择。

        （3）系统选型发展前景

        在科技快速发展的时代，停留于老旧的科技手段不利于电场的发展，因此，电厂在进行DCS选型时，除了要考虑它的经济适用性和技术服务之外，还要考虑它的发展前景，判断其是否能够随着时代的更新而更新，担保电厂的DCS控制系统走在科技的前沿。

       3.2 提高抗干扰能力

        DCS系统的抗干扰能力可以直接影响其可靠性。因此，在选用DCS系统时，应要求厂家提高其的抗干扰性能保证使用过程中数据的准确性以及系统安全性。提高抗干扰能力，需要从安装设备系统维修，技术传授等几个方面进行处理。

        3.2.1干扰源的分类

        （1）噪声源

        噪声源是指在工业生产中影响设备正常使用的干扰因素，他能够使设备早有流动的电荷或者电压发生剧烈的变化导致，从而导致系统的不稳定，影响控制系统数据的测量。

        （2）电磁场干扰

        电磁场干扰也称为辐射，干扰主要是由电器设备周围产生的电磁场引起的。辐射干扰强度与现场设备周围电磁场的大小有关。一般可以通过屏蔽或者滤波的方式施行抗干扰措施。

        （3）传导干扰

        传导干扰大都是利用与系统连接的信号源与信号线进行的。其会对我国的工业生产造成十分严重的影响。该干扰模式主要分为以下几点，第1个是来自电压源的干扰系统日常的供电，来源是由外电网提供的，但是因为外电网的，区域较为广泛，其产生的电磁场的干扰较为强烈，尤其是外电网自身的干扰都会通过输出电路传递到。控制体系第2个是利用信号线引发的扰乱，这种干扰方式有两种路径，其中一个是利用非DCS自身提供电一样的设备电源引入的电网干扰，另外一个是信号线接受到电磁场的影响。第3个是由于接地不当造成的干扰在设备的使用过程中有效的鉴定可以提高系统电源的稳定性，同时扩大兼容。一旦接地变得混乱，就会造成各电路分流异常，从而导致系统工作紊乱。

       3.2.2 抗干扰手段

        （1）选取合适的电源，排除外电网带入的干扰

        对于任何一个电路，电源都是不可或缺的输出信号，同样在DCS控制体系中，电源起着十分重要的作用。因此在为DCS系统提供电源时，可以采用不一样的厂电输入提供电流，其中一路可以立马使用，另一个线路是要连续地供电电源引入。此外所使用的机械设备可以利用分隔变压器或者其他配电器已达到抗干扰的效果。

        （2）选取适合的电缆和敷设方式

        以减少辐射干扰为目的在设备安装过程中要对信号进行分类。不一样种类的需要利用不同电缆进行传递，同时应按照传递信息的类型，层次性敷设。禁止利用一根电缆自身的多根导线同时进行信息传递。此外在进行辐射时，可以采用屏蔽双绞线进行相连，并且保证该信号线需要独自地利用电线管。

        （3）采用滤波设备和信号转换器

        在信号传入到DCS控制系统前，可以利用信号，与地间并联入一个电容，从而起到滤波的作用，减少干扰，在特殊情况时还可以添加信号隔离器，已达到所需目的。

        （4）选取合适的接地点和接地方式

        在安装设备时电线包括都有接地线，为了确保人的安全和设备完整，以及提高抗干扰能力。在设备连接过程中可进行接地。接地手段是DCS控制体系，抗电磁干扰的手段之一，他可以将DCS中日常没电的金属部分与大地组成一根连接起来的电线，避免发生危险。在电厂DCS控制系统中，每一个场内就会有较大的地线网能够与供电系统的地相连接。并且DCS所有的接地线都要利用一点接地方式。最后更重要的是接地线。所取用的铜导线的横截面面积应当超过二十五平方毫米，总母线铜排的横截面面积应当超过六十平方毫米。

        结束语

        电厂DCS控制系统的可靠性与安全性可以为整个电场带来较高的收益，同时可以排除其故障和隐患带来的危险，因此工作人员必须设法提高其可靠性，保证电厂设备设施的正常运行和运转。

        参考文献

        [1]史宏俊.提高电厂DCS系统运行可靠性的研究[J].中小企业管理与科技旬刊，2018(12) : 292-292.

        [2]李刚.电站DCS控制系统故障分析及其可靠性提高的探讨[J].电站热工自动化技术交流会.2017（81）：12